[发明专利]三向应力渗流耦合注浆试验系统及方法

权利要求书

1.一种三向应力渗流耦合注浆试验方法，应用三向应力渗流耦合注浆试验系统，三向应力渗流耦合注浆试验系统包括支撑架、加载单元、注浆单元和注水单元，加载单元包括上压头、下压头、左压头、右压头、前压头和后压头，上压头、下压头、左压头、右压头、前压头和后压头分别活动连接于支撑架的上、下、左、右、前和后的位置，上压头、左压头、右压头、前压头和后压头中均开设有注浆流道，注浆流道装配连接注浆单元，下压头中开设有注水流道，注水流道装配连接注水单元，上压头、下压头、左压头、右压头、前压头和后压头的内侧均装配连接有密封圈；其特征在于,包括以下步骤：

步骤一、在试件内设置应力传感器，将试件放置于上压头、下压头、左压头、右压头、前压头和后压头包围的空间内；

步骤二、通过左压头、右压头、前压头和后压头对试件施加围压至预设值，注水单元经下压头对试件施加水压至预设值并保持恒定，上压头和下压头对试件施加轴压至预设值，经应力传感器监测三向应力和渗流耦合作用下试件的破坏情况；

步骤三、待试件破坏后，保持围压、轴压和水压保持恒定，注浆单元经上压头、左压头、右压头、前压头和后压头对破坏的试件注浆；

步骤四、待注浆凝固后，停止注浆并调节水压，以监测经注浆的破坏的试件的阻水特性；

步骤五、保持水压、围压恒定，对经注浆的破坏的试件施加轴压，定量分析经注浆的破坏的试件的强度。

2.根据权利要求1所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：注浆单元包括经注浆管路依次连接的注浆搅拌站、注浆压力泵站、注浆阀门和注浆压力表，注浆管路的末端装配连接注浆流道。

3.根据权利要求2所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：注水单元包括经注水管路依次连接的水箱、水压力泵站和水压力表，注水管路的末端装配连接注水流道。

4.根据权利要求3所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：注水管路上在水压力泵站和水压力表之间还连接有溢流阀。

5.根据权利要求1至4任一项所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：三向应力渗流耦合注浆试验系统还包括分别与上压头、左压头、右压头、前压头和后压头装配连接的注浆盘，注浆盘的外表面均匀开设有多条注浆流道，注浆盘上的注浆流道分别与上压头、左压头、右压头、前压头和后压头中的注浆流道连接。

6.根据权利要求5所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：上压头、左压头、右压头、前压头和后压头的中间位置均开设有第一空腔，注浆盘装配连接于第一空腔内。

7.根据权利要求1至4任一项所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：三向应力渗流耦合注浆试验系统还包括与下压头装配连接的注水盘，注水盘的外表面均匀开设有多条注水流道，注水盘上的注水流道与下压头中的注水流道连接。

8.根据权利要求7所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：下压头的中间位置开设有第二空腔，注水盘装配连接于第二空腔内。

9.根据权利要求1所述的三向应力渗流耦合注浆试验方法，其特征在于：三向应力渗流耦合注浆试验系统还包括液压单元，液压单元经液压管路连接上压头、下压头、左压头、右压头、前压头和后压头。